Forschung Mit „Plume Chasing“ die Abgasemissionen von schweren Nutzfahrzeugen im laufenden Verkehr messen

23. Februar 2026

Eine der Hauptursachen für schlechte Luftqualität sind Stickoxide sowie Feinstaub- und Rußpartikel, die von Fahrzeugen ausgestoßen werden. Der Gesetzgeber reguliert zwar auf EU-Ebene mithilfe der verschiedenen Schadstoffklassen, welche Mengen der umwelt- und gesundheitsschädlichen Schadstoffe freigesetzt werden dürfen. Die in den Fahrzeugen verbauten technischen Lösungen zur Abgasnachbehandlung sind jedoch entweder unzureichend und fehleranfällig oder leicht manipulierbar, wie die Heidelberger Umweltphysikerin Christina Schmidt erläutert. Einige der betroffenen Schadstoffe werden zudem aufgrund des Aufwands und der Kosten bisher nicht im Rahmen der Abgasuntersuchung überprüft. Hier setzt die „Plume Chasing“-Methode an. Dabei werden die Emissionswerte während der Fahrt mithilfe eines speziell dafür ausgestatteten Messfahrzeugs überprüft. 

Während der mobilen Messungen werden die Abgase eines vorausfahrenden Fahrzeugs über einen Schlauch eingesaugt und direkt an Bord des Messfahrzeuges analysiert. Im Rahmen von insgesamt elf mehrtägigen Feldkampagnen hat das internationale Forschungsteam zwischen 2016 und 2023 Abgasüberprüfungen in Deutschland, Österreich, Dänemark, Belgien, Tschechien und der Slowakei durchgeführt. Der Fokus lag dabei auf schweren Nutzfahrzeugen – zumeist Lastwagen – der Schadstoffklassen Euro V und Euro VI, wobei die Wissenschaftler fast 5.000 Fahrzeuge untersucht haben. Zur Emissionsberechnung und zur Klassifizierung der Fahrzeuge in Echtzeit kam ein hierfür in Kooperation mit der universitären Ausgründung Airyx entwickeltes Messsystem, einschließlich eines sogenannten ICAD-NOx-Instruments mit Software, zum Einsatz. Im Mittelpunkt der Messungen standen Stickoxide sowie in geringerem Umfang Ruß- und Feinstaubpartikel.

Wie die Auswertung der Daten zeigt, weichen die durchschnittlichen Emissionen im Vergleich der Länder stark voneinander ab, unter anderem beeinflusst durch Herkunft und Schadstoffklasse der Fahrzeuge und den Zeitpunkt der Messung. Ein weiterer wichtiger Faktor für diese Unterschiede war, in welchem Umfang die Abgassysteme der schweren Nutzfahrzeuge in den einzelnen Ländern überprüft wurden. Zudem hatte eine vergleichsweise geringe Zahl von besonders „schmutzigen“ Fahrzeugen einen unverhältnismäßig großen Anteil an dem insgesamt gemessenen Schadstoffausstoß. Dabei können zehn Prozent der Fahrzeuge, je nach Land und Schadstoff, mehr als die Hälfte der Gesamtemissionen schwerer Nutzfahrzeuge ausmachen. Kontrollen der in den Messungen als besonders auffällig eingestuften Fahrzeuge – durchgeführt von den jeweiligen Landesbehörden – ergaben als Ursache für den hohen Ausstoß an Schadstoffen technische Defekte, aber auch gezielte Manipulationen von Hardware und Software, etwa zur Überbrückung der Abgasreinigung bei Dieselfahrzeugen, um Betriebskosten zu sparen.

„Unsere mehrjährige Studie belegt, dass sich die ,Plume Chasing‘-Methode hervorragend als einfaches, kostengünstiges und zuverlässiges Verfahren der Emissionsüberwachung unter realen Verkehrsbedingungen einsetzen lässt. Damit ist diese Form der mobilen Messung auch ein geeignetes Instrument für Behörden, um die von der Europäischen Union festgelegten Emissionsgrenzwerte durchzusetzen“, betont Studienleiter Prof. Dr. Ulrich Platt vom Institut für Umweltphysik der Universität Heidelberg. „Wenn es gelingt, Fahrzeuge mit manipulierten oder defekten Abgassystemen rasch von den Straßen zu verbannen, würde dies bereits zu einer Verbesserung der Luftqualität beitragen“, so Christina Schmidt, die im Team von Prof. Platt an ihrer Dissertation arbeitet. Voraussetzung für eine nachhaltige Reduzierung des Schadstoffausstoßes ist jedoch eine bessere Gesetzgebung, so die Wissenschaftler, damit europaweit geltende Grenzwerte auch von den Behörden einfach durchgesetzt werden können. 

Die Forschungsarbeiten waren Teil des Projekts „City Air Remote Emission Sensing“ (CARES), das von der Europäischen Union im Rahmen von Horizon 2020 gefördert wurde. An den Untersuchungen beteiligt waren auch Wissenschaftler aus Österreich, den Niederlanden und Tschechien. Die Ergebnisse sind in der Fachzeitschrift „Science of the Total Environment“ erschienen.